2015届高三生物高频考点深度解读：专题36生物技术在其他方面的应用（解析版）

专题36 生物技术在其他方面的应用【高频考点解读】1.植物的组织培养。2.PCR技术的基本操作和应用。3.蛋白质的提取和分离。4.实验：DNA的粗提取与鉴定。【热点题型】题型一植物组织培养技术例1、下列关于月季花药培养的叙述，错误的是()A花粉的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率B选择花药的最适宜时期是完全未开放的花蕾，镜检花粉常用的染色方法是醋酸洋红法C选取的材料一定要进行消毒D花粉培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株【提分秘籍】 1植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同点项目内容菊花的组织培养月季的花药培养理论依据植物细胞的全能性基础过程脱分化再分化外植体的细胞类型体细胞生殖细胞操作流程制备培养基外植体消毒接种培养移栽栽培选材消毒接种和培养筛选和诱导移栽栽培选育影响因素选材、营养、植物激素、pH、温度、阳光等培养结果正常植株单倍体植株生殖方式无性生殖有性生殖可育性可育高度不育，秋水仙素处理后可育2. 探究植物激素对实验结果的影响(1)生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作用及特点如下：在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高用量比例不同，结果也不同【易错警示】实验操作中的注意事项(1)材料的选取：菊花的组织培养实验中，应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝；月季花药的培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。(2)外植体消毒：所用消毒剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌水。(3)培养过程：在初期，菊花的组织培养需要光照，月季花药的培养不需光照；而在后期均需要光照。(4)月季花药培养得到的并不都是单倍体植株：花粉壁发育成二倍体，花药发育成单倍体。(5)花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应及时转移到分化培养基上。【举一反三】草莓生产中传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：外植体愈伤组织芽、根植株请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_作为外植体，其依据是_。(2)在过程中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和_。在配制好的培养基中，常常需要添加_，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后25 d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是_。(3)在过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。【热点题型】题型二 DNA和蛋白质技术例2、下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是()A洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少答案C解析在选用植物材料进行实验时常常用洗涤剂溶解植物细胞的细胞膜，但洗涤剂不能改变DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错；在进行DNA鉴定时应先将DNA丝状物加入2 mol/L的NaCl溶液中溶解，再向试管中加入二苯胺试剂，而不是直接加入二苯胺溶液中，故B项错；菜花制作的匀浆中含有多种酶，与DNA有关的酶能影响到DNA的粗提取，C项正确；在实验过程中用玻璃棒缓慢搅拌滤液的目的是以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀，并不会导致DNA含量的减少，D项错。【提分秘籍】分离DNA、PCR技术、分离蛋白质三者的不同点分离DNAPCR技术分离蛋白质实验原理DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，且不溶于冷酒精利用DNA热变性原理体外扩增DNA依据相对分子质量的大小不同来分离蛋白质实验过程选取材料破碎细胞释放DNA除杂DNA析出与鉴定变性复性延伸样品处理凝胶色谱操作实验结果获得较纯净的DNA获得大量DNA相对分子质量不同的蛋白质得以分离实验意义为DNA研究打下基础解决了DNA研究中材料不足的问题为蛋白质的研究和利用提供了原材料易错警示(1)DNA粗提取与鉴定实验的易错点本实验不能用哺乳动物成熟红细胞作实验材料，原因是哺乳动物成熟红细胞无细胞核。可选用鸡血细胞作材料。实验中两次使用蒸馏水，第一次的目的是使成熟的鸡血细胞涨破放出DNA，第二次的目的是稀释NaCl溶液，使DNA从溶液中析出。(2)血红蛋白的提取与分离实验的易错点红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少，否则无法除去血浆蛋白；要低速、短时离心，否则会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。凝胶的预处理：用沸水浴法不但节约时间，而且除去凝胶中可能带有的微生物，排除胶粒内的空气。色谱柱的装填：装填时尽量紧密，减小颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。色谱柱成功的标志：红色区带均匀一致地移动。【举一反三】多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历30多次下述循环：95 条件下使模板DNA变性、解链55 条件下复性(引物与DNA模板链结合)72 条件下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述，不正确的是()A变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现B复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的C延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、4种核糖核苷酸DPCR与细胞内DNA复制相比，其所需要酶的最适温度较高答案C【热点题型】题型三植物芳香油的提取方法例3、阅读以下材料，完成相关问题：从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水、化妆品等。提取出的玫瑰精油不含有任何添加剂或化学原料，是纯天然的护肤品，具有极好的抗衰老和止痒作用，能够促进细胞再生、防止肌肤老化、抚平肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功效。玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性较强。(1)根据材料中介绍的玫瑰精油的性质，要提取玫瑰精油可以用水中蒸馏和_法提取，但一般采用水中蒸馏的方法，其原因是该法具有_的优点。(2)某同学在实验中设计了如下图所示装置提取玫瑰精油，指出该装置中的两处错误，并予以改正。错误1：_。改正：_。错误2：_。改正：_。(3)对用上述装置接收到的乳浊液进行如下处理：【解析】(1)应根据原料特点来选择提取方法。根据玫瑰精油挥发性强，化学性质稳定，可以用蒸馏【提分秘籍】植物芳香油的提取方法提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油方法步骤水蒸气蒸馏分离油层除水过滤石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置再次过滤粉碎、干燥萃取、过滤浓缩适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量【误区警示】水蒸气蒸馏三种常用方法的原理相同，但原料位置不同(1)水中蒸馏：原料放于蒸馏容器的水中，水完全浸没原料。(2)水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料置于筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。(3)水气蒸馏：蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板，上面放原料。三种方法中，水中蒸馏设备简单，成本低，易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。【举一反三】提取玫瑰精油的过程中，油水混合物中要加入氯化钠，不属于其目的的是()A增大玫瑰油的溶解度B盐析，使玫瑰油和水分开C利于玫瑰油的纯化D利于玫瑰液的回收解析：加入氯化钠溶液是使乳化液分层，然后将其倒入分液漏斗，利于玫瑰油的纯化和玫瑰液的回收。答案：A【高考风向标】1（2014·北京卷）在25 的实验条件下可顺利完成的是()A光合色素的提取与分离B用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖C大鼠神经细胞的培养D制备用于植物组织培养的固体培养基2（2014·四川卷）下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是()A用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化B用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布C用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品D用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度3（2014·江苏卷）下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是()A酵母和菜花均可作为提取DNA的材料BDNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水C向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物DDNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝4（2014·福建卷） 生物现代生物科技专题 Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：(1)步骤中，在核移植前应去除卵母细胞的_。(2)步骤中，重组胚胎培养到_期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。(3)步骤中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的_设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用Hind和Pst限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有_酶的酶切位点。(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的_，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。【答案】(1)细胞核(2)囊胚(3)核